- Hoà tan muối ăn này vào nớc, sau đó lọc, ta loại bỏ đợc phần CaSO4 không tan - Cho một lợng dung dịch BaCl2 vừa đủ vào nớc lọc để chuyển hết CaSO4 phần tan vµ Na2SO4 thµnh BaSO4 kÕt tñ[r]
Trang 1Đề thi chọn Đội tuyển Dự thi HSG tỉnh lớp 9 (Vòng 3)
năm học 2010 - 2011
Môn thi: Hoá học Thời gian làm bài: 120 phút
Câu I (1,5 điểm)
Cho BaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu đợc kết tủa A và dung dịch B Thêm một lợng d bột Al vào dung dịch B thu đợc dung dịch C và khí H2 Thêm Na2CO3 vào dung dịch C, thấy xuất hiện kết tủa D Xác định các chất trong A, B, C, D và viết các
ph-ơng trình hoá học xảy ra,
Câu II (2 điểm)
1 Muối ăn bị lẫn các tạp chất là Na2SO4, MgCl2, CaCl2, CaSO4 Hãy trình bày phơng pháp hoá học để loại bỏ các tạp chất trên, viết các phơng trình hoá học xảy ra.
2 Có 4 lọ mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng biệt một dung dịch không màu sau: Na2SO4,
H2SO4, NaCl, HCl Chỉ đợc dùng thêm một hoá chất, hãy trình bày phơng pháp hoá học nhận biết 4 lọ trên.
Câu III (1,75 điểm)
Dùng V lít khí CO (ở đktc) khử m gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao, thu đợc chất rắn X Hoà tan hết chất rắn X trong dung dịch HCl thu đợc dung dịch A và 4,48 lít khí (ở đktc) Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc 45 gam kết tủa trắng Tính V và m.
Câu IV (2,5 điểm)
Cho 8 gam hỗn hợp X gồm Mg và Kim loại M tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 4,48 lít H2 (ở đktc) và dung dịch B Mặt khác khi hoà tan hết 8 gam X trong dung dịch
H2SO4 đặc nóng thấy thoát ra 5,6 lít SO2 (ở đktc).
1 Xác định kim loại M.
2 Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH d thu đợc kết tủa C Nung toàn bộ C trong không khí đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn Tính m.
Câu V (2,25 điểm)
X, Y là các dung dịch axit clohiđric có nồng độ mol khác nhau Lấy V1 lít dung dịch X cho tác dụng với dung dịch AgNO3 d thì tạo thành 71,75 gam kết tủa Để trung hoà V2
lít dung dịch Y cần dùng 750 ml dung dịch NaOH 0,4M.
1 Trộn V1 lít dung dịch X với V2 lít dung dịch Y ta đợc 4 lít dung dịch Z Tính nồng độ mol của dung dịch Z.
2 Lấy 200 ml dung dịch X và 200 ml dung dịch Y cho tác dụng hết với Fe thì l ợng H2
thoát ra từ 2 dung dịch chênh lệch nhau 0,896 lít ở đktc Tính nồng độ của các dung dịch X, Y.
(Cho: C= 12; O=16; Fe=56; Cu=64; H=1; Cl=35,5; Na=23; Mg=24; S=32; Ag=108; N=14.)
-
Hết -Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Hớng dẫn chấm và biểu điểm
đề thi chọn đội tuyển dự thi hsg tỉnh lớp 9 (vòng 2)
BaO + H2SO4 BaSO4 + H2O
(A)
Vì dd B hoà tan đợc Al nên trong B có thể có H2SO4 d hoặc BaO d
0,25
TH1: H2SO4 d:
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
(B) (C)
3Na2CO3 + 3H2O + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3CO2 + 3Na2SO4
(D)
0,5
TH2: BaO d tạo ra Ba(OH)2
Trang 2BaO + H2O Ba(OH)2
(B)
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2
(C)
Ba(AlO2)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaAlO2
(D)
0,75
- Hoà tan muối ăn này vào nớc, sau đó lọc, ta loại bỏ đợc phần CaSO4 không tan
- Cho một lợng dung dịch BaCl2 vừa đủ vào nớc lọc để chuyển hết CaSO4 (phần
tan) và Na2SO4 thành BaSO4 kết tủa
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl
CaSO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + CaCl2
- Lọc bỏ kết tủa BaSO4 đợc nớc lọc chứa CaCl2, MgCl2 và
NaCl Cho vào nớc lọc một lợng vừa đủ dung dịch Na2CO3 để chuyển hết CaCl2
và MgCl2 thành kết tủa
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓ + 2NaCl
Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 ↓ + 2NaCl
- Lọc bỏ kết tủa ta đợc nớc lọc là dung dịch NaCl, cô cạn dung dịch ta đợc muối
NaCl không có tạp chất
0,5
0,5
- Có thể dùng BaCO3 làm thuốc thử, cho BaCO3 lần lợt vào các mẫu thử (đợc trích
từ các lọ trên)
- Nếu thấy BaCO3 tan và có bọt khí bay ra thì đó là dung dịch HCl: BaCO3 +
2HCl → BaCl2 + H2O + CO2 ↑ (I)
- Nếu thấy BaCO3 tan và có bọt khí bay ra và có kết tủa trắng thì đó là dung dịch
thì mẫu thử đó là H2SO4
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2O + CO2 ↑
- Lấy dung dịch ở (I) cho vào 2 dung dịch còn lại, nếu thấy có kết tủa trắng thì đó
là mẫu thử của lọ Na2SO4
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl
- Nếu không có hiện tợng gì thì đó là lọ đựng NaCl
0,25 0,25
0,5
* Giã sử chất rắn X chỉ gồm Fe (Fe2O3 phản ứng hết), ta có PTHH:
Fe2O3 + 3CO ⃗t0 2Fe + 3CO2 (1)
Fe + 2HCl ⃗t0 FeCl2 + H2 (2)
FeCl2 + 2NaOH ⃗t0 Fe(OH)2 + 2NaCl (3)
n H2=4 , 48
22 , 4 =¿ 0,2 mol;
OH¿2
¿
Fe¿
n¿
0,5 mol
Theo (1),(2),(3)
OH¿2
¿
Fe¿
n¿
0,2 mol < 0,5 mol -> vô lí
- Sau phản ứng (1) Fe2O3 còn d, nên xảy ra phản ứng:
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O (4)
- Vì dd A tác dụng với dd NaOH chỉ cho kết tủa trắng Fe(OH)2, chứng tỏ trong dd
A không có muối FeCl3 mà chỉ có FeCl2 nên đã xảy ra phản ứng: Fe + 2FeCl3
→ 3FeCl2 (5)
Vậy theo (3)
OH¿2
¿
Fe¿
n¿
0,5 mol ; theo (2) nFeCl2=nFe=n H2=¿ 0,2 mol nên theo (5) nFeCl=¿ 0,3 mol và nFe=¿ 0,1 mol
0,75
0,25
0,25
0,25
Trang 3Vậy tổng số mol Fe tạo ra ở (2),(5) = (1) = 0,3 mol
theo (1) nCO=3
2nFe=3
20,3=¿ 0,45 mol →VCO =0,45 22,4 = 10,08 lit Theo (1) nFe2O3=¿ 0,15 mol
Theo (5),(4) nFe
2O3=¿ 0,1 mol nên tổng số mol Fe2O3 = 0,25 mol
→ mFe2O3 = m = 0,25.160 = 40 gam
- Ta có: Số mol H2 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol Số mol SO2 = 5,6 : 22,4 = 0,25 mol
- Có hai trờng hợp xảy ra:
* TH1: M không tan trong HCl, ta có các PTHH:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
x x x
Mg + 2H2SO4 ⃗t0 MgSO4 + SO2 + 2H2O
x x x
2M + 2nH2SO4 ⃗t0 M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O
y y/2 ny/2
Đặt x, y là số mol của Mg và M trong hỗn hợp theo bài ra và PTHH ta có hệ pt:
¿
x=0,2 x+ny /2=0 , 25
24 x +My=8
¿
→
¿
x=0,2 y=0,1 /n M=32 n
¿
Vậy khi n = 2 thì M = 64 ( là Cu)
* TH2: M tan trong HCl, ta có các PTHH:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
x x x
2M + 2mHCl → 2MClm + mH2
y y my/2
Mg + 2H2SO4 ⃗t0 MgSO4 + SO2 + 2H2O
x x x
2M + 2nH2SO4 ⃗t0 M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O
y y/2 ny/2
Đặt x, y là số mol của Mg và M trong hỗn hợp theo bài ra và PTHH ta có hệ pt:
/ 2 0, 2 / 2 0, 25
x my
x ny
x My
Kết hợp (I) và (II) ta đợc: y = 0,1/(n-m) (a) (n > m, n,m là nguyên dơng)
Kết hợp (I) và (III) ta có: y = 3,2/(M-12m) (b)
Từ (a) và (b) ta có M = 32n-20m
n 2 3 3
m 1 1 2
M 44 (loại) 76 ( loại) 56 ( là Fe) và x = 0,1; y = 0,1
0,25
0,5
0,25
0,5
* TH1: HCl + NaOH → NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl
x x
Mg(OH)2 ⃗t0 MgO + H2O
x x
Khối lợng chất rắn: m = 40x = 40.0,2 = 8 gam
*TH2: HCl + NaOH → NaCl + H2O
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + 2NaCl
x x
Mg(OH)2 ⃗t0 MgO + H2O
x x
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl
0,5
0,5
Trang 4y y
4Fe(OH)2 + O2 ⃗t0 2Fe2O3 + 4H2O
y y/2
Khối lợng chất rắn: M = 40x + 160y/2 = 40 0,1 + 80.0,1 =12 gam
Các phản ứng hoá học xảy ra
HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3 (1)
HCl + NaOH → NaCl + H2O (2)
Theo (1)
3
71,75
0,5 143,5
HCl AgNO
theo (2) n HCl n NaOH 0,75.0, 4 0,3 mol
Vậy nồng độ mol của dung dịch Z là:
0,5 0,3
0, 2
0,5
0,5
2HCl + Fe → FeCl2 + H2 (3)
Gọi a, b là nồng độ mol của X, Y ta có:0,5/a + 0,3/b = 4 (*)
TH1: Nếu lợng H2 thoát ra từ A lớn hơn từ B thì:
0,1.a – 0,1b = 0,04 → a – b = 0,4 → a = b + 0,4 (**)
Giải (*) và (**) ta đợc:
1 2
0,1 0,5 0,3( )
b loai
Vậy nồng độ mol của X là 0,5M của Y là 0,1M
TH2: Nếu lợng H2 thoát ra từ B lớn hơn A thì:
0,1b – 0,1a = 0,04 → b – a = 0,4 → b = a + 0,4 (***)
Giải (*) và (***) ta đợc:
1 2
0,145 0,545 0,345( )
a loai
Vậy nồng độ mol của X là 0,145M của Y là 0,545M
0,25
0,5 0,5